Устройство для очистки газа



Устройство для очистки газа
Устройство для очистки газа
Устройство для очистки газа

 


Владельцы патента RU 2459653:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)

Относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности очистки газа. Технический результат достигается устройством для очистки газа, которое содержит корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и вертикальной выхлопной трубой. Верхний конец выхлопной трубы оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем, включающим лопатки, расположенные равномерно относительно окружности трубы на опоре для крепления лопаток. Опора выполнена в виде прямого усеченного полого конуса, установленного автономно, соосно-оппозитно с нижним концом выхлопной трубы и кольцевым зазором между ними. При этом лопатки жестко закреплены на наружной и внутренней поверхности конуса, а в стенке последнего выполнены прорези, частично погруженные в упомянутую жидкость. Причем на верхнюю кромку усеченного полого конуса, соосно с выхлопной трубой, жестко закреплена закрытая сверху дополнительная труба. В стенке этой трубы выполнены тангенциально к ее внутренней поверхности сквозные отверстия, расположенные на расстоянии 1/3 высоты от ее нижней кромки по многозаходной преимущественно по трехзаходной восходящей спирали. 3 ил.

 

Изобретение относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены, образуемой путем диспергирования жидкости закрученным потоком обрабатываемого газа.

Известно, устройство для обработки газа, содержащее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и размещенную внутри корпуса вертикальную выхлопную трубу, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем в виде лопаток, равномерно укрепленных по окружности выхлопной трубы, и плоской кольцевой диафрагмой, установленной на их верхних кромках (пат. РФ №1719027, В01Д 47/02, 1992 г.).

Недостаток этого устройства состоит в значительных гидравлических потерях напора газа из-за наличия зоны отрывного течения при повороте на 90° потоков, движущихся в закручиватель, а также дополнительного сопротивления, создаваемого сужением отверстия для прохода газа внутрь трубы из-за размещения в ее торце плоской кольцевой диафрагмы, что особенно проявляется при повышении объема пропускаемого газа.

Известно устройство для обработки газа, включающее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа, вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем в виде лопаток, равномерно укрепленных по окружности выхлопной трубы под острым углом к касательной точке крепления, и кольцевой диафрагмы на их верхних кромках, выполненной в виде обратного усеченного конуса с углом раскрытия от 90 до 150° (пат. РФ №2067019, В01Д 47/02, 1993 г.).

Это решение позволяет несколько снизить гидравлические потери, в сравнении с вышеописанным, путем снижения интенсивности турбулентных пульсаций за счет плавного поворота потока газа конической поверхностью диафрагмы, а также за счет увеличения диаметра отверстия входа в выхлопную трубу кольцевой конической диафрагмы по сравнению с плоской.

Недостатком этого устройства является недостаточная эффективность очистки из-за неравномерного распределения пены по сечению выхлопной трубы, поскольку в потоке газожидкостной системы, поступающей в выхлопную трубу, под действием центробежных сил жидкость, как более тяжелая фракция, стремится к стенкам трубы, что приводит к разделению жидкой и газовой фракций, т.е. уменьшению поверхности их контакта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обработки газа, содержащее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем из лопаток, равномерно распределенных относительно окружности выхлопной трубы, закручиватель выполнен автономным, т.е. не связанным с трубой, для этого он снабжен дополнительной опорой для крепления лопаток, выполненной в виде прямого усеченного полого конуса, установленного соосно-оппозитно с трубой, на котором жестко закреплены лопатки. При этом лопатки установлены как на наружной, так и на внутренней поверхности конуса, а в стенке конуса выполнены прорези, частично погруженные в жидкость, для поступления внутрь конуса газовых потоков и обеспечения эжектирования жидкости как снаружи, так и внутри конуса (патент РФ №2393911, B01D 47/02, 2008 г.).

Недостатком прототипа является то, что взаимодействие между газом и жидкостью в выхлопной трубе обеспечивается только за счет вращательного движения, создаваемого лопатками закручивателя на входе в трубу, однако, по мере поднятия по высоте трубы вращение газожидкостного потока снижается, что резко уменьшает поверхность контакта газа и жидкости, а следовательно, снижается эффективность очистки газов.

Задача: разработка конструкции устройства для очистки газа, позволяющего усилить вращательное движение очищаемого газа в верхней части выхлопной трубы путем введения дополнительного потока в указанную часть выхлопной трубы через тангенциальные отверстия дополнительной трубы.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки газа за счет обеспечения равномерного регулируемого распределения газожидкостных потоков по сечению зазора между выхлопной трубой и дополнительной трубой путем подачи закрученного газового потока через отверстия в стенке дополнительной трубы непосредственно в верхнюю часть выхлопной трубы.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки газа, содержащем корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем из лопаток, равномерно распределенных относительно окружности выхлопной трубы, закручиватель выполнен автономным, т.е. не связанным с выхлопной трубой, для этого он снабжен дополнительной опорой для крепления лопаток, выполненной в виде прямого усеченного полого конуса, установленного соосно-оппозитно с трубой, на котором жестко закреплены лопатки как на наружной, так и на внутренней поверхности конуса, а в стенке конуса выполнены прорези, частично погруженные в жидкость, для поступления внутрь конуса газовых потоков, что на верхнюю кромку усеченного полого конуса, соосно с выхлопной трубой, жестко закреплена закрытая сверху дополнительная труба, в стенке которой выполнены тангенциально к ее внутренней поверхности сквозные отверстия, расположенные на расстоянии 1/3 высоты от ее нижней кромки по многозаходной преимущественно по трехзаходной восходящей спирали.

Такое решение позволяет повысить степень очистки газа за счет равномерного распределения газожидкостных потоков по высоте кольцевого сечения между выхлопной и дополнительной трубой, а также более полного контакта газовой и жидкой фаз, что обеспечивается путем подачи закрученного в тангенциально расположенных в стенке дополнительной трубы отверстиях газожидкостного потока, поступающего через внутреннюю полость усеченного конуса и дополнительной трубы.

Кроме того, новым является то, что тангенциальные отверстия расположены по многозаходной преимущественно трехзаходной спирали, обеспечивая сохранение вращательного движения по всей высоте выхлопной трубы. На фиг.1 - схематично показан общий вид устройства; на фиг.2 - вид по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения тангенциальных отверстий.

Устройство содержит корпус 1 с патрубком ввода газа 2, выхлопную трубу 3 (по меньшей мере одну), верхний конец которой оборудован сепаратором 4. В нижней части корпуса 1, частично заполненного жидкостью, соосно с трубой 3 автономно установлен закручиватель, включающий опору в виде прямого полого усеченного конуса 5, на наружной 6 и внутренней 7 поверхностях которого жестко закреплены лопатки, наружные 8 и внутренние 9, равномерно распределенные по его окружности (соответственно относительно проходного отверстия выхлопной трубы 3) под углом к касательной в точке крепления. В стенке конуса 5 выполнены прорези 10, частично заглубленные в жидкость, что позволяет менять расход потока газа в полость дополнительной трубы. Конус 5 снабжен приводом 11 осевого возвратно-поступательного перемещения, например, винтовой парой. На верхнюю кромку усеченного конуса закреплена закрытая сверху дополнительная труба 12, в стенке трубы по поднимающейся многозаходной преимущественно трехзаходной спирали, тангенциально к внутренней поверхности трубы, выполнены сквозные отверстия (щели) 13.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащий обработке газ поступает в корпус 1 через входной патрубок 2 и, распределяясь в пространстве между корпусом и выхлопной трубой 3, опускается вниз, к поверхности жидкости, заполняющей нижнюю часть корпуса, в которую частично погружены лопатки, наружные 8 и внутренние 9, и прорези 10 закручивателя, расположенные по наружной и внутренней поверхности усеченного конуса. Достигший жидкости газ начинает двигаться внутрь выхлопной трубы 3, получая при этом первичный вращательный импульс и, разделяясь лопатками 8 и 9 на потоки, равномерно распределенные внутри и снаружи конуса 5. Эти потоки движутся с ускорением в сужающихся межлопаточных каналах закручивателя и, приобретая высокую скорость вращения, вызывают вихреобразную инжекцию капель и струй жидкости с ее поверхности. При этом образуется газожидкостная система с развитой внутренней поверхностью контакта фаз, движущаяся за счет кинетической энергии газа внутрь выхлопной 3 и дополнительной 12 трубы, снаружи закручивателя 5, через кольцевой зазор «а» в периферийную часть выхлопной трубы 3, и через его внутреннюю полость через прорези 10 в дополнительную трубу 12, затем обрабатываемый газ попадает в тангенциальные, относительно ее внутренней поверхности, сквозные отверстия 13, где он получает дополнительное вращение, которое при смешении с внешним потоком, теряющим скорость вращательного движения, снова создает условия для интенсивного смешения газа и жидкости. Такая разнонаправленность движения газа и жидкости способствует их интенсивному перемешиванию с образованием механической пены, обеспечивая высокую эффективность обработки газа. Газожидкостной поток достигает сепаратор 4, где обработанный газ освобождается от остаточной жидкости.

До начала производственного процесса, т.е. при настройке установки на заданные режимы, в частности, на объем поступающего газа, производят регулировку зазора «а» посредством подъема/опускания конуса 5 относительно торца выхлопной трубы 3, приводом 11.

Таким образом, предлагаемое устройство для очистки газа позволяет интенсифицировать процесс взаимодействия между очищаемым газом и жидкостью за счет сохранения вращательного движения газо-жидкостной смеси по всей высоте выхлопной трубы 3.

Устройство для очистки газа, содержащее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем, включающим лопатки, расположенные равномерно относительно окружности упомянутой трубы на опоре для крепления лопаток, выполненной в виде прямого усеченного полого конуса, установленного автономно, соосно-оппозитно с нижним концом выхлопной трубы и кольцевым зазором между ними, при этом лопатки жестко закреплены на наружной и внутренней поверхности конуса, а в стенке последнего выполнены прорези, частично погруженные в упомянутую жидкость, отличающееся тем, что на верхнюю кромку усеченного полого конуса, соосно с выхлопной трубой, жестко закреплена закрытая сверху дополнительная труба, в стенке которой выполнены тангенциально к ее внутренней поверхности сквозные отверстия, расположенные на расстоянии 1/3 высоты от ее нижней кромки по многозаходной преимущественно по трехзаходной восходящей спирали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям роторных массообменных аппаратов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для химического взаимодействия жидкости и газа, проведения процессов тепломассообмена, абсорбции и газоочистки.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки загрязненных газов.

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса очистки газовых выбросов от пыли, абсорбции и других тепло-массообменных процессов и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической, строительной и других отраслях промышленности для проведения технологических процессов и решения экологических проблем.

Изобретение относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены. .

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к фильтрам мокрой очистки газов от пыли, капель, аэрозоля. .

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке нефтяного попутного газа на нефтяных месторождениях
Изобретение относится к способам мокрой очистки загрязненного воздуха от пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использовано для очистки наружного воздуха приточных систем вентиляции административных или жилых зданий, расположенных в городах и населенных пунктах, где загрязнение атмосферы летучими органическими соединениями приобрело угрожающие размеры

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях

Изобретение относится к золоуловителям. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит корпус с входным и выходным патрубками, осадительную камеру с разделительной перегородкой, нижняя часть которой имеет продольные пазы с постоянным шагом, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с форсунками соединенного с винтовым насосом, связанным с баком для сбора воды из осадительной камеры, теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, влагоотделитель с тангенциальным вводом. Форсунка содержит цилиндрический полый корпус с каналом для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки и состоящим из цилиндрической части с закрепленным соосно с ней в нижней части шаровым сегментом, имеющим дроссельные отверстия, оси которых расположены параллельно оси корпуса форсунки. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижении металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при создании газового сепаратора. Газовый сепаратор включает корпус, патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, штуцер для откачки выделенной из газа жидкости и сепарационные элементы. Сепарационные элементы выполнены в виде лабиринта заслонок разной высоты с нижними открытыми зонами и с размещением длинных заслонок ниже уровня жидкости в сепараторе, с размещением каждой короткой заслонки вблизи от ближайшей длинной заслонки по ходу газа. На выходе из лабиринта заслонок расположен инерционный каплеуловитель в виде пластин, расположенных под переменными углами к направлению потока газа. Сепаратор дополнительно снабжен секцией, изолированной от общего объема сепаратора гидрозатвором и металлической вертикальной сеткой. Патрубок выхода очищенного газа расположен в корпусе в изолированной секции, а патрубок входа неочищенного газа соединен с лабиринтом заслонок. Техническим результатом является повышение степени очистки попутного нефтяного газа от жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Газовый фильтр включает корпус с входным патрубком для подачи загрязненного газа и выходным патрубком для выпуска чистого газа, камеры грубой и тонкой очистки, разделенные перегородкой, не доходящей до днища корпуса, лопатки, размещенные в камере грубой очистки, первую лопатку, расположенную напротив входного патрубка под углом 40-50° к направлению потока газа, остальные лопатки, закрепленные попеременно на противоположных стенках камеры под углом 85-95° к предыдущей лопатке последовательно одна под другой и с зазором между лопаткой и противоположной стенкой, сетки, размещенные за перегородкой в камере тонкой очистки, установленные одна над другой с уменьшающимся размером ячеек от нижней сетки к верхней с перекрытием всей площади камеры, накопительную емкость снизу под камерами с перекрываемым патрубком в днище и системой регулирования уровня жидкости, обогреваемый кожух с системой регулировки температуры внутри. Входной патрубок расположен по касательной к корпусу вблизи перегородки, сетки установлены с разным наклоном от 60° к вертикали у нижней сетки до 45° к вертикали у верхней сетки, при этом нижний край нижней сетки расположен на уровне низа перегородки, а верхний край верхней сетки расположен на уровне низа выходного патрубка. Техническим результатом является повышение качества очистки нефтяного газа от капельной жидкости и загрязнений в виде твердых взвешенных частиц. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется очистка и подогрев газовых потоков, в частности в сушильных установках химической и пищевой отраслей промышленности, а также в вентиляционных системах зданий. В устройстве для подготовки воздуха с использованием теплового насоса, включающем корпус с воздуховодами для подачи и отвода воздуха, расположенным внутри него цепным конвейером, на котором установлены рамки с маслозаборным устройством, ванну, расположенную в нижней части корпуса и разделенную поперечными перегородками переменной высоты на секции с коническим днищем, обеспечивающими переток масла навстречу потоку воздуха, при этом нижние части секций ванны соединены с фильтром для очистки масла, из которых нагретое масло через тепловой насос охлажденным возвращается в последнюю секцию ванны, при этом днище каждой секции ванны представляет собой сборник осадка, стенки которого наклонены к выпускному патрубку через запорное устройство, соединенное с коллектором, связанным через фильтр с системой циркуляции масла, а также основной и контрольный фильтры, основной и вспомогательный калориферы для подогрева, новым является то, что рамки представляют собой натянутые на каркас сетки, при этом в верней части рамки по всей ее ширине установлено маслозаборное устройство, представляющее собой открытую сверху емкость для масла, в нижней части снабженную отверстием для слива масла, патрубок подачи масла, расположенный после контрольного фильтра ,присоединен к охлаждающему контуру теплового насоса, выходной патрубок которого через насос присоединяется ко входу в ванну, а нагревательный контур теплового насоса соединен со входом и выходом вспомогательного калорифера, в верхней части корпуса установлена направляющая, по которой перемещаются нижние части рамок, находящиеся в горизонтальном положении. Устройство для подготовки воздуха с использованием теплового насоса позволяет повысить эффективность очистки воздуха и повысить возможность утилизации теплоты отработанного воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную разделительной перегородкой, погруженной в камеру, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с вихревыми форсунками, винтовой насос, бак сбора воды, переливное окно осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, причем в нижней части камеры размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, а устройство снабжено влагоотделителем с тангенциальным вводом, при этом устройство содержит систему оборотного водоснабжения с теплообменными аппаратами, содержащую охлаждаемое технологическое оборудование, связанное системой трубопроводов с теплообменниками, включает в себя охлаждаемое технологическое оборудование, соединенное параллельно двумя системами трубопроводов. Технический результат - повышение эффективности ресурсосбережения и очистки дымовых газов путем увеличения поверхности распыла за счет применения вихревой форсунки. 2 ил.

Изобретение относится к установке для поглощения вредных веществ из газов. Установка и способ поглощения вредных веществ из газов содержат первую ступень, на которой газ проводится через слой суспензии как дисперсная фаза, вторую ступень, на которой газ проводится как непрерывная фаза, в которую суспензию впрыскивают как дисперсную фазу, обе ступени конструктивно объединены в единственном скруббере, при этом дополнительно содержит диспергирующее и газораспределительное устройство (3) таким образом, чтобы живое сечение газа снижалось на 15%-50% от полного сечения скруббера при помощи выполненной в виде решетки конструкции тарелки (3а), как показано на фиг.2. Технический результат заключается в оптимизации массопереноса и энергии устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к золоуловителям. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, осадительная камера снабжена разделительной перегородкой, погруженной в камеру, причем нижняя часть разделительной перегородки, погруженная в камеру, имеет продольные пазы с постоянным шагом, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с форсунками, вода в который под давлением поступает через трубопровод от винтового насоса, соединенного с баком для сбора воды, поступающей от переливного окна осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, причем в нижней части камеры размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, устройство снабжено влагоотделителем с тангенциальным вводом, а форсунка коллектора оросителя воды выполнена с перфорированным распылительным диском, содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска. Технический результат - повышение эффективности очистки дымовых газов путем увеличения поверхности распыла. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх